JS1000混凝土搅拌机设计p【全套含CAD图纸】
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JS1000混凝土搅拌机设计p【全套含CAD图纸】,JS1000,混凝土搅拌机,设计,全套,CAD,图纸
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装订线毕业设计（论文）报告纸摘 要本次设计的JS1000混凝土搅拌机是目前比较主流的机型，它是强制式卧轴混凝土搅拌机中的一种，强制式混凝土搅拌机不仅能搅拌干硬性混凝土，而且能搅拌轻骨料混凝土，能使混凝土达到强烈的搅拌作用，搅拌非常均匀、生产率高、质量好、成本低。另外作为国内新型搅拌机的一种，它整机结构紧凑、外型美观。JS1000主要组成结构包括：搅拌装置、传动系统、上料系统、卸料系统、机架、电气控制系统、润滑系统等。这些系统之间的连接要求紧凑，工作可靠。本次设计主要是对搅拌装置、传动系统、上料系统以及卸料系统的设计，主要包括：搅拌装置方案的确定、搅拌轴的设计计算、传动系统的设计计算、轴承的校核、上料系统的设计以及液压卸料系统的设计，最后完成搅拌机总成图及零部件图。关键词：混凝土搅拌机，强制式双卧轴，搅拌装置，传动系统，上料系统ABSTRACTThe design of the JS1000 concrete mixer is the mainstream design model at present. It is a kind of compulsory horizontal axis concrete mixers, compulsory mixing concrete mixer can stir both hard concrete and lightweight aggregate concrete. In addition ,concrete can achieve a strong role in stirring and stirring can be very uniformly, high productivity, high quality as well as low cost. It is a new type of domestic mixers with compact structure and nice appearance. The main components it is consisted of include: mixing device, drive system, feeding system, unloading system, rack, electrical control system and lubrication system,and they are connected compactly as well as working stably. The main design of the JS1000 concrete mixer is the mixing device, the drive system, the feeding system and the unloading system, including scheme determination of the mixing device, the design calculation of mixer shaft, the check of bearing, the design of the feeding system and hydraulic unloading. Eventually, assembly drawing and parts drawings will be completed.KEY WORDS: concrete mixer, forced horizontal shafts，mixing equipment, drive system，feeding system目录第一章 绪论11.1课题研究背景11.2混凝土搅拌技术11.2.1搅拌机理11.2.2混凝土搅拌站设备21.3搅拌机概述31.3.1 国外搅拌机发展水平及现状31.3.2国内搅拌机发展水平及现状31.3.3搅拌机发展趋势41.4课题设计的主要内容4第二章 总体方案的确定52.1不同厂家同型号产品方案归纳52.2不同厂家JS1000主要参数对比分析72.3总体方案确定82.3.1搅拌装置方案82.3.2搅拌叶片方案112.3.3传动方案及同步方式122.3.4上料方案132.3.5卸料门运动方案及卸料方式14第三章 搅拌装置结构设计183.1搅拌装置组成183.1.1搅拌筒183.1.2搅拌轴193.1.3搅拌臂193.1.4搅拌叶片193.1.5轴端密封和支承193.2搅拌装置基本参数193.2.1生产率203.2.2出料容积203.2.3搅拌器工作循环时间203.2.4搅拌器尺寸参数计算213.2.5部分参数经验公式233.3搅拌轴设计233.3.1搅拌轴转速233.3.2搅拌轴结构设计原则253.3.3搅拌轴尺寸确定253.3.4搅拌轴的挠度计算与校核273.3.5搅拌轴按弯扭合成强度条件校核283.4搅拌臂设计303.4.1搅拌臂尺寸参数计算303.4.2搅拌臂排列关系313.5搅拌叶片设计323.5.1叶片结构尺寸323.5.2叶片安装角333.6密封与支承结构的设计363.6.1密封装置设计363.6.2轴承的设计与校核37第四章 传动系统设计404.1电动机确定404.1.1电动机功率计算公式404.1.2部分厂家同型号搅拌机所选的电动机414.1.3电动机参数414.1.4电动机底架的设计424.2传动比分配424.2.1总传动比424.2.2减速机的传动比434.3减速机的选型434.4联轴器选型444.5 带传动的设计计算454.5.1带传动类型确定454.5.2.V带的设计计算46第五章 上料与卸料系统485.1上料系统工作原理485.2上料系统结构设计495.2.1卷扬机构495.2.2上料架结构495.2.3料斗结构495.2.4台板525.3卸料系统工作原理525.4卸料门的结构形式535.5液压卸料系统53结论55致谢56主要参考文献57 第一章 绪论1.1课题研究背景经济全球化以来，我国经济腾飞，从而导致了城市化进程的加快，随着基础设施的大规模建设，工程施工中不可缺少的一种商品商品混凝土的需求量就在不断增加， 混凝土作为当今最大宗的建筑材料，广泛地用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用等基本建设工程中，在国民经济中占有重要地位。混凝土的广泛应用则推动了混凝土搅拌设备的建设，混凝土搅拌机就在这样的背景下迅速发展。通过它将混凝土原材料的水泥、水、砂、石子和外加剂等，按设定的配合比，分别进行输送、上料、储存、配料、称量、搅拌和出料，从而生产出符合质量要求的新拌混凝土。在各组成材料和配合比一定的情况下，混凝土的质量在很大程度上取决于搅拌设备的性能和水平。无论是传统的现场施工搅拌技术，还是现代的预拌混凝土搅拌技术，搅拌机都是实施搅拌的直接设备。作为搅拌设备的核心工作装置，本课题通过对JS1000型混凝土搅拌机进行结构设计，对于提高设备的生产效率和作业质量具有重要意义。1.2混凝土搅拌技术1.2.1搅拌机理为了使混凝土达到宏观和微观上的匀质，在搅拌过程中，必须设法使颗粒和液滴都产生运动，并使其运动轨迹交叉，交叉运动愈剧烈、交叉次数愈多，混凝土愈易混合均匀。混凝土混合料在搅拌过程中要达到均匀混合的机理是十分复杂的，根据混合物颗粒和液滴产生运动的方法不同，混凝土混合料搅拌过程中有如下基本运动:(1)对流运动对流运动是指混合料各组分在宏观范围内循环流动、趋于混合均匀的现象。在搅拌过程中，混合料各组分在外力作用下，具有不同的运动速度和轨迹，形成对流运动，使混合料各组分不断相互混合。因此，对流运动在搅拌中是最基本的，也是最主要的，使混合料达到宏观上的匀质性，保证混凝土使用的基本要求。(2)扩散运动扩散运动是指混合料各组分在微观界面上相互穿插渗透、力求稳定状态的现象。与对流运动不同，扩散运动主要在微观范围内发生，促使各组分相表面间的良好结合，达到微观上的均布，大大改善混凝土的性能。如果说对流运动使混合料在宏观上拌匀，扩散运动则使混凝土在微观上拌透。(3)剪切运动剪切运动是指混合料各组分沿滑动面相对滑动、逐渐混合均匀的现象。在搅拌过程中，各组分除相互间的匀化，还不断发生水化反应，增加搅拌的难度。剪切作用克服物料的惯性、摩擦力和粘滞性，使物料不断重新匀化，保证混合料各组分的均匀混合。在实际搅拌过程中，混凝土混合料要达到均匀混合的运动方式是综合性的，各运动良好配合，同时作用，使混合料相互碰撞、相互渗透，促使各颗粒，特别是水泥颗粒的弥散分布，达到混凝土在宏观和微观上的匀质。1.2.2混凝土搅拌站设备（1）混凝土搅拌站的用途混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的装置，亦称混凝土工厂，因其机械化和自动化程度较高，生产率较大，故常用于混凝土工程量大、施工周期长、施工地点集中的大、中型水利电力工程、公路路面与桥梁工程、建筑施工以及混凝土制品工厂中。（2）混凝土搅拌站的分类搅拌站按工艺布置型式可分为一阶式和二阶式两类。一阶式：砂、石、水泥等材料一次就提升到搅拌站最高层的储料斗，然后配料称量直到搅拌成混凝土出料装车，均借物料自重下落而形成垂直生产工艺体系。搅拌站自上而下分成料仓层、称量层、搅拌层和底层。此类型式具有生产率高、动力 消耗少、机械化和自动化程度高等特点，但其设 图1.1 一阶式工艺流程备较复杂、要求厂房高、基本投资大。故一阶式布置适用于大型永久性搅拌站。二阶式：骨料的储料仓同搅拌设备大体是在同一水平面上。砂、石、水泥等材料分两次提升，第一次将材料提升至储料斗；经配料称量后，第二次再将材料提升 并卸入搅拌机。它具有设备简单，投资小， 建成快等优点；同时二阶式高度降低，拆装方便。 图1.2 二阶式工艺流程占地面积小。故该布置适用于中小型搅拌站。（3）混凝土搅拌站的组成混凝土搅拌站主要由物料供给、计量、上料、搅拌及电气控制系统组成。其中搅拌主机采用强制式混凝土搅拌机，因为强制式混凝土搅拌机是目前国内外搅拌站使用的主流，它可以搅拌流动性、半干硬性和干硬性等多种混凝土。强制式搅拌机按结构形式分为主轴行星搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机。而其中尤以双卧轴强制式搅拌机的综合使用性能最好。双卧轴强制式搅拌机具有搅拌时间短，卸料迅速，拌合均匀，生产率高等特点，对于干硬性、塑性及各种配比的混凝土均能达到良好的搅拌效果。搅拌机衬板及搅拌叶片用耐磨材料经特殊处理，独特的轴端支撑及密封型式极大地提高了主机的使用寿命。因此本次设计的双卧轴强制式搅拌机的性能直接关系到混凝土搅拌站的生产率及生产质量。另外由于目前二阶式混凝土搅拌站应用广泛，因此本次设计的双卧轴强制式搅拌机的上料方式主要采用卷扬机构从而与二阶式混凝土搅拌站能够合理配套。1.3搅拌机概述1.3.1 国外搅拌机发展水平及现状（1）自落式搅拌机 有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。其特点是搅拌强度不大、效率低，适用于搅拌一般集料的塑性混凝土。（2）强制式搅拌机 从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式混凝土搅拌机，这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机。（3）连续式混凝土搅拌机 这种工艺的应用主要起源于20世纪60年代末期的欧美等国家，自20世纪70年代以后得到了快速发展。这种搅拌机具有搅拌时间短，生产率高、投资成本低等特点因此在欧美等国家得到了广泛应用，其发展引人注目。（4）随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机，如蒸汽加热式搅拌机，超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。1.3.2国内搅拌机发展水平及现状我国混凝土搅拌设备的生产要追溯到上世纪50年代。1952年，天津工程机械厂试制出我国第一代进料容量为400L的混凝土搅拌机，同年上海建筑机械厂研制出进料容量为1000L的混凝土搅拌机。20世纪70年代未至80年代初，为满足建筑业商品混凝土大规模发展的需要，在引进国外样机的基础上，有关院所和厂家陆续开发了新一代Jz型双锥自落式搅拌机、D型单卧轴强制式搅拌机。其中，JS型双卧轴搅拌机在80年代初研制成功。80年代末，我国混凝土搅拌产品开发重点转向商品混凝土成套设备，研制出了10多种混凝土搅拌楼。经过引进借鉴、自主开发等几个阶段，到本世纪初，国内混凝土搅拌机技术得到长足发展，在产品规格和生产数量上，都达到了一定规模，出现了一批具有自主知识产权的新技术，逐步形成了一个具有一定规模和竞争能力的行业。2006年，我国生产装机容量0.56m的搅拌站2100多台，已成为混凝土搅拌设备的生产大国。未来我国的混凝土搅拌机的发展将日趋完善，从而能够符合使用者各项要求，具有控制系统好、安全性能高的特点、并能满足使用舒服，方便的国际化要求。1.3.3搅拌机发展趋势混凝土机械工业产品的发展趋势是高附加价值化、智能化和系统化。混凝土搅拌机发展的主导产品是商品混凝土成套设备，作为国家总体规划中的重点项目， 商品混凝土成套设备无论从数量上还是质量上都将有一个较大的提高。同时， 通过技术创新， 开发多用途、多功能产品以适应市场需求的变化。未来， 人们对生活质量要求越来越高， 环境保护意识越来越强， 那些高效、低噪音、低污染、智能化的环保型混凝土搅拌设备也将受到人们的青睐。1.4课题设计的主要内容本课题的主要研究内容是进行强制式混凝土搅拌机搅拌装置、传动系统、上料系统、卸料系统的设计，最终完成：（1）计算说明书部分：（a）设计说明书中英文摘要、目录；（b）双卧轴搅拌机的搅拌机理及工艺概述；（c）搅拌机的总体方案分析与确定；（d）传动装置的设计与计算；（e）搅拌装置的设计与计算；（f）上料装置的设计与计算； （g）毕业设计总结。（2）图纸部分：（a）搅拌机总装图；（b）搅拌装置装配图；（c）上料装置装配图；（d）其它非标准件的零件图。第二章 总体方案的确定2.1不同厂家同型号产品方案归纳（一）中联重科生产的JS1000搅拌主机（1）搅拌装置方案：在圆轴上焊接带孔的扇形连接板，用螺栓与搅拌臂连接。（2）搅拌叶片方案：螺带式（3）传动方案及同步方式：机械传动联轴器同步式 图2.1 中联重科JS1000搅机（4）上料方案：皮带输送机式（5）卸料门运动方案及卸料方式：卸料门转动式液压卸料主要特点：搅拌主机结构合理、搅拌质量好、时间短、能耗低、噪声小。采用复合螺带式搅拌装置，高效、节能、耐久，搅拌效率提高20%以上，节能15%以上。衬板、搅拌叶片均采用高硬度、高韧性的耐磨合金铸钢，叶片寿命大于5万罐次，梯形衬板，更耐磨，使用寿命可超过7万罐次。电器控制系统均采用优质元件，性能优良，可靠性高，具有防冲顶功能； 5重封闭式轴端密封装置，密封效果更好，使用寿命10万罐次； 自动润滑浓油泵选用国际一线品牌厂家的产品，耐久可靠。搅拌机壳体内部空间宽敞，更节能；采用欧洲先进的螺旋锥齿行星转角搅拌机专用减速机，高速端同步，传动平稳，效率高。（二）山东圆友重工生产的JS1000搅拌机（1）搅拌装置方案：将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固，使其紧紧抱住方轴。（2）搅拌叶片方案：桨式叶片（3）传动方案及同步方式：机械传动齿轮同步式（4）上料方案：卷扬电机+提升斗 （5）卸料门运动方案及卸料方式：卸料门 图2.2 山东圆友JS1000搅拌机转动式气动卸料主要特点：大直径卷筒钢延长了丝绳寿命；耐磨合金铸造衬板和叶片，延长了易损件的更换周期；100%载荷满试机，确保使用可靠；大开口设计，卸料迅速；衬板采用梯形设计，材料为高铬合金耐磨铸铁，在按照规范维护调整的前提下，使用寿命可超过7万罐次。（三）柳工JS1000A强制式混凝土机械（1）搅拌装置方案：将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固，使其紧紧抱住方轴。（2）搅拌叶片方案：桨式叶片（3）传动方案及同步方式：机械传动齿轮同步式（4）上料方案：卷扬电机+提升斗 （5）卸料门运动方案及卸料方式：卸料门摆动式气动卸料主要特点：两搅拌轴作反向同步转动，搅拌 图2.3 柳工JS1000A搅拌机叶片使物料呈环形运动，可在较短的时间内达到充分拌和的目的。弧形衬板为中锰抗磨球墨铸铁，端面衬板为优质高锰耐磨钢板，衬板的高耐磨抗冲击性能极大地增强了主机的使用寿命。衬板采用螺栓紧固，更换与调节非常方便快捷。 叶片为高强度抗冲击抗磨白口铸铁。搅拌臂与搅拌叶片均由螺栓联接，维修与更换方便快捷。搅拌轴的轴端支承与轴端密封总成分离，以防止密封装置发生故障时损坏轴承。搅拌均匀，拌和质量高。（四）方圆集团JS1000-3.8强制式混凝土搅拌机（1）搅拌装置方案：将搅拌臂焊在上瓦上，将下瓦焊在搅拌圆轴上，上下瓦用螺栓紧固。（2）搅拌叶片方案：桨式叶片（3）传动方案及同步方式：机械传动联轴器同步式（4）上料方案：卷扬电机+提升斗（5）卸料门运动方案及卸料方式：卸料门转动式气动卸料 图2.4 方圆集团JS1000搅拌机主要特点：配备多重轴端密封及浮动密封保护装置，有效杜绝轴端漏浆现象发生；坚固刚性气动卸料装置，有效提高卸料门寿命及密封性；搅拌轴防松转装置，有效防止搅拌臂连接螺栓时效松动而产生的臂与轴间滑转现象；特制卷筒使钢丝绳寿命更长；精密的机械加工零件；高品质耐磨合金铸造配件，先进的生产工艺保证搅拌叶片和衬板间隙均匀；气动卸料方式使操纵更轻便省力。（五）南方路面机械有限公司生产的JS1000搅拌机（1）搅拌装置方案：采用方轴，将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固，使其紧紧抱住方轴。（2）搅拌叶片方案：螺带式（3）传动方案及同步方式：机械传动联轴器同步式（4）上料方案：卷扬电机+提升斗 （5）卸料门运动方案及卸料方式：卸料门转动式气动卸料 图2.5 南方路机JS1000搅拌机 主要特点：该搅拌主机具有结构合理、搅拌质量好、时间短、能耗低、噪声小的特点；双螺带搅拌机以其优良、高效的搅拌，能满足各种配比混凝的生产要求；双螺带搅拌主机实现了对高强度、高流动混凝土的复杂搅拌过程的高速化，具有绝对优势的高速搅拌能力；同时该双卧轴混凝土搅拌机还具有加水量控制方便，搅拌力大，用电量小，功率强劲的优点。2.2不同厂家JS1000主要参数对比分析表2.1 不同厂家JS1000搅拌机参数企业中联重科山东圆友柳工方圆集团南方路机出料容量10001000100010001000进料容量16001600160016001600生产率50m3/h50m3/h50-60 m3/h50m3/h50-60 m3/h骨料最大粒径（卵石碎石）mm80/6080/6080/6080/6080/60搅拌叶片2828282828搅拌叶片转速（r/min）2725.5272727搅拌电机型号Y2-200L2-6EY225S-4Y2-200L2-6E搅拌电机功率（kw）2222185337222卷扬机型号YEZ160S-4YEZ160S-4YEZ160S-4YEZ160S-4卷扬电机功率（kw）15151515水泵电机型号KQW65-1001KQW65-1001KQW65-1001KQW65-1001KQW65-1001水泵电机功率（kw）33333料斗提升速度（m/min）21.921.92421.921.9外形尺寸（长宽高）运输状态440022302700mm415029853930mm525022502350外形尺寸（长宽高）工作状态9700369584608890360010120整机质量（kg）10000卸料高度（mm）2700，38002700，38002700，38002.3总体方案确定2.3.1搅拌装置方案搅拌臂与搅拌轴的联接形式包括以下形式：（1）在圆轴上焊接带孔的扇形连接板，用螺栓与搅拌臂连接。该结构形式加工简单，但在使用 中常常出现螺栓松动或拉断现象。其主要原因是搅拌臂与扇形连接板表面比较粗糙，连接螺栓很难将两面压紧，螺栓与孔之间存在间隙，当搅拌时两接触面产生相对滑动，从而使螺栓松动，松动后的螺栓在两平面接触处处于周期性拉、压、弯的复杂受力状态，多次冲击产生疲劳裂纹，从而在接合面处螺栓被拉断。为了防止螺栓的松动和拉断 要求扇形连接板与脆拌臂接触面平整及采用铰制孔螺栓或防松能力强的螺栓，并且要求在使用时频繁地拧紧螺栓，这在使用和制造时往往不易达到，因此这种形式不常用。图2.6 搅拌臂与搅拌轴的联接形式（a）（2）采用方轴，将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固，使其紧紧抱住方轴，上下瓦的轴向定位是靠相邻上下瓦相靠紧或在上下瓦打定位孔实现，这种结构螺栓受拉，受力条件好不易松动，而且比较合理，工作可靠，但加工成本比圆轴要高。图2.7 搅拌臂与搅拌轴的联接形式（b）（3）将搅拌臂焊在上瓦上，将下瓦焊在搅拌圆轴上、上下瓦用螺栓紧固。由于下瓦焊在搅拌轴上，轴向定位自然解决了。该结构工作可靠，机械加工成本低于方轴。但由于轴一般采用中碳钢或合金钢，故焊接工艺较复杂，因此应权衡机械加工与焊接加工的成本。图2.8 搅拌臂与搅拌轴的联接形式（c）（4）在搅拌圆轴上铣出平面，将搅拌臂用沉头螺钉固定在轴上。该结构简单，加工成本低，工作可靠，但在搅拌臂承受同样大的搅拌力的情况下，要求搅拌轴较粗。图2.9 搅拌臂与搅拌轴的联接形式（d）（5）直接将搅拌臂焊死在搅拌圆轴上，其结构简单，连接牢固，工作可靠，但要求将搅拌器的一端面从轴端密封处作成可分式，以便装配。以上是强制式搅拌机中，搅拌臂与搅拌轴之间常用的连接方式，各有其优缺点，都表现出不同的特点，应根据设计要求及工艺条件选用。从实际出发，采用方轴，将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固，使其紧紧抱住方轴是目前比较主流的形式，因为四边形卧式搅拌轴的加工工艺简单，强度高，能满足搅拌机的搅拌功能，能适应市场的需求，另外机械加工比焊接加工方便可靠，因此综合各方面因素考虑，本次设计选择的搅拌臂与搅拌轴的联接形式是：采用方轴，将搅拌臂焊在上瓦上，上下瓦用螺栓紧固。工作过程中可根据磨损情况调整与搅拌筒的轴向径向间隙，搅拌装置由两根水平轴和安装在该轴上的桨叶组成， 对于搅拌臂和搅拌叶片的安装设计，则都采用了抱瓦结构，通过螺栓的夹紧作用分别固定在相应的搅拌轴和搅拌臂上，具体结构如图所示。试验中，根据拌筒长宽比的不同和试验研究的要求，搅拌叶片的数量可以相应的增减；通过调节搅拌轴抱瓦，可以调节单轴搅拌臂相位和双轴搅拌臂相位差；通过调节搅拌臂抱瓦，可以调节搅拌叶片的轴向安装角。图2.10 搅拌臂结构2.3.2搅拌叶片方案搅拌叶片方案包括螺带式和桨叶式。（1）螺带式叶片：螺带式叶片与其它叶片相比，具有整体截面尺寸小、运行平稳可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向、搅拌充分的特点。但不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的及大块的物料。输送过程中物料易破碎，叶片易磨损。单位功率较大，使用中要保持叶片与衬板之间的间隙，而且加工工艺相对复杂，安装也比较困难。图2.11螺带式叶片（2）桨叶式叶片：桨叶式叶片与搅拌臂通过螺栓联接，工作过程中当一端的桨叶开始从上向罐内的混凝土拌合料切入时，另一端桨叶从混凝土拌合料中抄起，在两组叶片相互交替作业过程中，排出叶片把拌合料挑起在该端下底部形成无料或少料空间，同时切入叶片把拌合料从一端向另一端进行轴向和周向的复合位移，而另一根轴上的叶片则把混凝土拌合料向相反的方向移动，使得筒内的混凝土循环移动。另外被挑起的混凝土拌合料在桨叶后部的空挡处落下，使拌合料之间产生连续的摩擦，先落下的拌合料不断受到后落下的拌合料冲击，使水泥活性不断提高，拌合料间的位置和距离在仍一瞬间都在进行变换。因此不论塑性和干硬性混凝土，桨叶式叶片都能产生良好的搅拌效果。而且桨叶式叶片尺寸紧凑、刚度大、安装方便，更换简单，因此本次设计选择桨叶式叶片。图2.12桨叶式叶片2.3.3传动方案及同步方式传动方案及同步方式包括：传动方案有液压传动和机械传动两种方式。（1）液压传动于上世纪70年代在日本首先被用于搅拌机上，虽然液压传动具有重量轻，体积小，结构紧，驱动力大等特点，但由于液压油容易泄露，另外液压马达价格昂贵，用于一般的搅拌机上成本太高，不经济的原因导致这项技术没有发展起来。（2）机械传动动力大，效率高，寿命长，工作平稳可靠性高，技术也比较成熟因此选用比较传统的机械传动。对于机械传动的同步方式又包括两种：机械传动齿轮同步式和机械传动联轴器同步式。目前市场上比较主流的仍然是齿轮同步式，但随着国内联轴器质量的提高，定位精度的提高以及价格的下降，相信在不久的将来联轴器同步式会成为最受欢迎的同步方式，因此本次设计确定的传动方案及同步方式是：机械传动联轴器同步式。1电动机 2小带轮 3大带轮 4第一级小齿轮 5第一级大齿轮 6第二级小齿轮 7第二级大齿轮图2.13 机械传动简图2.3.4上料方案上料方案包括：皮带输送机式，卷扬电机+提升斗式。（1）输送带上料具有带体轻，弹性好，抗冲击、上料均匀等优点，并且具有生产效率高，不受气候影响，可连续作业而不易产生故障，维修费用低的特点。缺点是磨损快，占地面积大，需依靠其它设备给皮带上料，而且随着使用时间，带体会被拉伸变长，需要定期截断重做接头。图2.14皮带输送机式（2）卷扬电机+提升斗的上料方式优点是设备投资费用低，占地面积小，结构紧凑，简单。目前比较主流，绝大部分厂家都采用这种上料方式，而且比较受客户亲睐，无论在现在还是将来都有比较广的市场。另外卷扬电机功率大，工作稳定，而且提升料斗更换方便，因此综合考虑这些因素，我确定的上料方式是：卷扬电机+提升斗式。图2.15 卷扬机+提升斗2.3.5卸料门运动方案及卸料方式（1）卸料门运动方案一般包括：转动式、滑动式、摆动式。转动式运动方式比较常见，大部分同类型产品的卸料门均采用这种运动方式。其结构由卸料门主体、油缸、接近开关组成。自动运行时，一般设置全开、全关、半开三种状态。工作时由高压油液通向油缸，油缸带动摆杆，使门体绕轴承座转动，达到开、关门的目的。图2.16 转动式卸料门滑动式运动方式比较少见，虽然这种运动方式密封性比较好，可以有效防止砂浆的渗漏，但混凝土容易残留在出料门上，而且出料时间相对较长，因此加大了搅拌机工作循环时间，使得生产率下降。摆动式运动方式是通过凸轮的转动来实现卸料的，凸轮固定在绞轴上，绞轴的旋转是通过外驱动力实现的，结构比较紧凑。但由于混凝土重量大，因此密封性难以实现，同时磨损大需要经常更换凸轮或者调整联接位置，因此摆动式运动方式有其局限性。从生产实际的可行性及市场需求考虑，本次设计的搅拌机卸料门运动方案选择转动式比较合理。（2）卸料方式包括手动式，电动式，气动式和液压驱动式。手动方式宜用于小型搅拌机，对于JS1000以下及无集中控制要求的场合。电动方式常用电动推杆，但因其中梯形螺母为铜制易磨损，因此不常用。气动方式用电磁气阀、气缸、有空压机的场合，此方式动作明确，维修简单、配件便宜，但气动式卸料动作是以气缸为动力，由于气体具有可压缩性，因此气缸的体积较大而且动力小，因此效率低。液压驱动式的卸料方式具有结构简单，操纵简便省力，工作效率高以及容易改型的特点，因此使用越来越广泛，已经逐渐普及到各种类型的搅拌机上，从适应社会发展以及满足客户需求的角度考虑，本次设计的卸料方式是：液压驱动式。因此本次设计的卸料门运动方案及卸料方式选择卸料门转动式液压卸料。为简明起见，现列表如下：表2.2 总体方案总体方案传动方案及同步方式上料方案卸料门运动方案及卸料方式搅拌叶片方案搅拌装置方案包含类型机械传动联轴器同步；机械传动齿轮同步式皮带输送机式；卷扬电机+提升斗式卸料门运动方案：转动式；滑动式；摆动式；卸料方式：手动式；电动式；气动式；液压驱动式螺旋带式；桨叶式轴上焊接带孔的板，用螺栓连接；搅拌臂焊在方轴上瓦上，用螺栓紧固；搅拌臂焊在上瓦，下瓦焊在搅拌轴上，用螺栓紧固；圆轴上铣出平面，搅拌臂用沉头螺钉固定在轴上；直接将搅拌臂焊死在搅拌圆轴上。确定方案机械传动联轴器同步卷扬电机+提升斗式卸料门转动式液压卸料桨叶式搅拌臂焊在方轴上瓦上，上下瓦用螺栓紧固方案特点机械传动动力大，效率高，寿命长，工作平稳可靠性高，联轴器定位精度，质量高，性能稳定。设备投资费用低，占地面积小，结构紧凑，简单，工作稳定，而且提升料斗更换方便。具有结构简单，操纵简便省力，工作效率高以及容易改型的特点。不论塑性和干硬性混凝土，桨叶式叶片都能产生良好的搅拌效果。而且桨叶式叶片尺寸紧凑、刚度大、安装方便，更换简单这种结构螺栓受拉，受力条件好并不易松动，从结构上看比较合理，工作可靠。结构简单，连接牢固。 通过选定设计方案后最终设计的双卧轴强制式混凝土搅拌机的总装图如图2.17所示：1上料系统 2搅拌系统 3传动系统 4卸料系统 5底架图2.17 JS1000总装图第三章 搅拌装置结构设计3.1搅拌装置组成双卧轴搅拌机搅拌装置主要由搅拌筒、搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片、轴端密封和支承等机构组成。 3.1.1搅拌筒传统的U型槽底容易出现搅拌死角，从而导致两轴负载过大以致断裂。另外他们将两端墙板焊死在机壳上，这样将使得在轴或叶片受损维修时很不方便，工作量也相当大。将双轴搅拌机槽底设计成型，以防止搅拌死角。另外机槽两端墙板不是焊死在机壳上，而是通过螺栓与机壳联接，这样在维修时便于将损坏的轴吊起，省去拆叶片的麻烦，检修空间增大，还可缩小轴孔直径。在其侧面及圆弧面上有可更换的衬板， 弧衬板为高硌耐磨合金铸铁，其性能指标符合JG/T5045.293规定（HRC54，冲击值7.0N.M/mm2，抗弯强度600N/mm2）特殊设计的菱形结构能提高衬板的使用寿命，端衬板为优质高Mn耐磨钢板制成。在特殊需要的情况下，允许衬垫一层橡胶。在卸料门部位也装有可更换的耐磨衬垫，这些措施对于延长衬板的寿命极为有利。1搅拌筒；2搅拌轴；3搅拌臂；4搅拌叶片；5侧叶片图3.1 搅拌装置3.1.2搅拌轴搅拌轴是双卧轴搅拌机的核心部分，混凝土搅拌质量的好坏，生产率的高低，使用维修费用的多少都与它有关。两根搅拌轴上的多组搅拌臂和叶片通过相互联接，保证筒体内混合料能在最短时间内作充分的纵向和横向掺和，达到充分拌和的目的。3.1.3搅拌臂搅拌臂分为进给臂、搅拌臂、返回臂，同时为了便于磨损后的调整和更换，每组搅拌叶片均能方便地在受力磨损的方向调整，直至搅拌叶片正常磨损后的更换。为适应不同工况和骨料粒径的要求，搅拌臂可在轴上做60、120和180的排列，以达到搅拌最大骨料粒径。3.1.4搅拌叶片搅拌叶片的作用半径是相互交叉的，叶片与轴中心线成一定角度，并且前后上下都错开一定的空间。所以当搅拌轴转动时，叶片一方面带动混合料在两个拌筒内轮番地作圆周运动，上下翻滚，同时在搅拌叶片相遇或重叠的部位，混合料在两轴之间的共域相互交换体位;另一方面推动混合料沿着搅拌轴方向，不断地从一个旋转平面向另一个旋转平面运动。图3.2楔形间隙示意图搅拌叶片的形状是根据搅拌筒直径、叶片安装角度、叶片在轴向和径向所占搅拌区域长度和叶片设定高度等参数设计的。其中，侧搅拌叶片分为左旋和右旋。搅拌叶片的外缘利用搅拌筒直径构成的圆柱体，通过曲线拟合得到。考虑叶片与搅拌筒内壁的间隙大小对叶片使用寿命和搅拌能耗的影响，设计搅拌叶片的外缘与搅拌筒内壁的间隙4mm，并且成变间隙的楔形，先接触物料的前端间隙小于后端，相差1-2mm，利于集料一旦被卡后的释放。3.1.5轴端密封和支承支撑装置主要是支撑搅拌轴正常工作，轴端密封是双卧轴搅拌机的一个重要环节，它保护搅拌轴支撑轴承不受砂浆侵袭，保证整机长期安全运转。轴端密封采用浮动油封原理，这种装置经过与其他机型的长期使用，证明具有可靠的密封性能。3.2搅拌装置基本参数搅拌装置基本参数包括：生产率、出料容积、壳体内部尺寸参数和搅拌时间，其计算按两个步骤进行。首先预定搅拌每份料的质量，然后初步计算搅拌器壳体内部尺寸。在已知搅拌器壳体内部尺寸后，即可以计算搅拌时间。最后修整主要尺寸参数值。3.2.1生产率 Q=Vzn （3.1）式中：Vz出料容量（m）； n每小时出料次数（次/h）。n=3600/t （3.2）式中：t一个工作循环所用的时间（二次出料间的间隔时间）（s）。每个工作班的使用生产率Qa(m/班)可以根据每班的工作小时数T，并考虑时间利用系数kB=0.8-0.9的情况下确定Qa=QTkB令m为一年的工作班数，可得年生产率QL（m/年） QL=QamkL （3.3）式中：kL一年内的时间利用系数，kL=0.8-0.85。3.2.2出料容积根据一年内成品料的给定容量和工作制（T、m），可以确定搅拌机必要的出料容积（m） （3.4）生产率是随角速度的提高而增加。但是，随混合料前进运动速度的增加，搅拌时间将减小，这将影响拌和质量。为了保证搅拌质量的稳定性当叶片轴的角速度改变时，必须增加搅拌机的长度或改变叶片的安装角。叶桨式搅拌机驱动发动机功率消耗在克服叶片对物料体的变形阻力和物料在搅拌机机体内的移动上。在预算时，建议应用简便的计算方法，所有型式的阻力可以根据叶片在混合料内运动的试验单位阻力确定。3.2.3搅拌器工作循环时间 （3.5）式中：T搅拌器工作循环时间，s； tz搅拌器进料时间，tz=5s； tcm每份料的搅拌时间，s； tp卸料时间(取决于搅拌器卸料闸门的结构，tp5s在初步计算中，给出搅拌时间（tcm）。在横向布置方案搅拌时，tcm30s。3.2.4搅拌器尺寸参数计算搅拌器两拌桨轴的中心距： （3.6）式中：搅拌器两搅拌轴的中心距，m； R搅拌器壳体半径，m； 搅拌轴中心和壳底中线联线与水平线的夹角。角越小，则中心距越大。因而，当R=常值时，搅拌料的容积亦越大，这将阻碍拌料在两 图3.3 搅拌器参数计算图区段之间的交换。拌料在两区段之间的横向交换系数是随角的增加而提高，而各成分均质分布所需的时间则随角的增加而减小。 在实践中，角取4050，通常=4045时，两拌桨轴的中心距为： （3.7）搅拌器壳体宽（）： （3.8）搅拌器壳体长（）： （3.9）式中：搅拌器壳体形状系数，=lk/bk， =0.71.4，通常取=0.851。搅拌器壳体工作部分横截面积（低于搅拌轴）： （3.10）当=4045时 （3.11）每份料的容积： （3.12）每份料的质量： （3.13）式中：搅拌器壳体拌料充满系数； cm混合料的密度，cm=1.61.7t/m3。壳体拌料充满系数 （3.14）通常取=1。把S值和lK值代入mzj式，得： （3.15）从上式中可以确定搅拌器壳体半径： （3.16）实际搅拌时间应小于所取定的搅拌时间，其差不大于35s，否则将增加搅拌器每份拌料的质量、外形尺寸和所确定的发动机功率。根据实际的搅拌时间可以确定：循环时间tW，每份料的质量、壳体半径和两拌桨轴的中心距。通过分析计算得：搅拌器工作循环时间：T=40s；取=0.7，可得R=0.493；两拌桨轴的中心距0.735搅拌器壳体宽=1.68搅拌器壳体长=1.16搅拌筒尺寸参考国内外同类型同规格搅拌机尺寸：搅拌器常见尺寸范围：筒体容积与公称容积（搅拌机一次出料的混凝土体积）之比 1.92.3、筒体长宽比1.051.2，拌筒宽度与搅拌轴距比取 2.22.3。采用类比法，并根据工作经验确定：搅拌筒内径D=1.0m搅拌筒宽度b与直径D之比的确定：在出料容积一定的情况下，应考虑以最小的结构尺寸获得最大的空间容积，以利于收到节省制造材料、外形美观和搅拌质量好的综合效益。因此宽径比不宜过大，通常宽径比取b/D=1.6-1.8。通过计算得，因此参数设计选择是合理的。搅拌筒容积：（-arccos）+=2.23（） （3.17）搅拌机公称容量V=1.0（）容积利用系数：容积系数是指出料容积与筒体几何容积之比，它的确定主要以搅拌质量的优劣为依据。在确保搅拌质量的前提下，容积利用系数越大越好。但是，容积系数的大小还受到其它条件的限制，其一，搅拌机的设计需考虑应具备10%的超载能力；其二，按设计标准规定，出料容积与进料容积之比为0.625，而几何容积应该大于进料容积，这样容积系数最大不得超过0.58.一般对于双卧轴搅拌机的容积利用系数取0.32-0.35之间比较好。通过计算得：K=V/=0.450.58，因此是合理的。3.2.5部分参数经验公式对双卧轴强制式搅拌机的参数也可以按经验公式确定 （3.18）式中：m-搅拌机的质量（kg）； P-发动机的功率（kW）； L-搅拌筒体的长度（m）；a-中心距（搅拌器两轴间的距离）（m）；r-叶片外缘的半径（m）；V-出料容量。以上强制式混凝土搅拌机的基本参数的的计算公式与实际确定的结果并不完全相同，但可以作为指导性公式为接下来的设计带来方便，最终设计参数的确定要针对具体方案合理选取从而使搅拌机达到最佳的性能。3.3搅拌轴设计3.3.1搅拌轴转速当搅拌器工作时，沉埋在混合料内搅拌器底部处的桨叶，把混合料沿搅拌器轴纵向和横向移动，松散混合料并把它向上掷抛。因此，在搅拌器的上部形成松散料层，其颗粒位于飞掷的状态，而位于搅拌器底部的下层混合料则处于稳定平衡状态。桨叶对转轴的安装角越小，拌桨轴的转速越大，则飞掷颗粒层越扩展，此层可以称为沸腾层。当叶片的安装角50时，桨叶象螺旋一样，仅把拌料沿轴向方向移动。在横向方向上拌料移动恶化，甚至在提高拌桨轴转速的情况下，还不能使混合料转到沸腾状态。为保证混合料能够纵向和横向交换，并使其转到沸腾状态，建议桨叶对拌桨轴的安装角应为3140。当混合料相对拌桨轴的抛掷总高度h1等于（1.11.3）R，其中R为叶片半径，下落高度h2=（1.31.5）R时，将形成足够扩展的沸腾层，而叶片端部的圆周速度将等于或大于混合料颗粒的下落速度，即： （3.19） 式中：桨叶端部速度，m/s；混合料颗粒从总高度h2下落的速度，m/s； 桨叶角速度，s-1；R桨叶外缘半径，m；g重力加速度，m/s2； 图3.4 拌浆轴转速计算图 t颗粒从h2高度下落的时间，s。混合料颗粒下落时间可以从下落高度公式中确定：从上式中得 （3.20）把所得的t值代入R式，得 （3.21）从上式中可以求得角速度: （3.22）则拌桨轴的转速为： （3.23）式中：拌桨轴的转速，r/min。此时，桨叶端部的圆周速度为 （3.24）在搅拌中粒和粗粒混合料时，采用低转速，通常取搅拌叶片外端线速度V=1.4 m/s-1.5m/s，取V=1.4m/s。得： r/min （3.25）即搅拌轴转速n=27.2r/min。3.3.2搅拌轴结构设计原则（1）搅拌轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸，搅拌轴的结构主要取决于以下因素：轴在搅拌器中的安装位置及形式；轴上搅拌臂及叶片的类型、尺寸、数量以及和轴连接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；搅拌轴的加工工艺等。由于影响搅拌轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以搅拌轴没有标准的结构形式。（2）设计时考虑到各个部件位置、型式的不确定性，因此这里对搅拌轴的设计均尽量采用简化方法，更多的是借鉴已知的经验、公式以及多数厂家同型号产品比较一致的设计尺寸。（3）最终设计出来的搅拌轴应该满足：轴和安装在搅拌轴上的零件要有准确的工作位置；搅拌轴上的零件应便于装拆和调整；搅拌轴具有良好的制造工艺性等。图3.5 搅拌轴结构3.3.3搅拌轴尺寸确定（1）方形搅拌轴的边长计算首先根据扭转作用确定加工成方形搅拌轴所需型材的大致直径：搅拌轴工作中承受扭转和弯曲联合作用，但以扭转作用为主。所以工程应用中常按扭转作用进行近似计算，然后用增加安全系数以降低材料的许用应力的方法弥补由于忽略弯曲作用所引起的误差搅拌轴径的确定（仅按扭矩估算）已知：P=22kW， n=27.2 r/min，轴的材料选择45钢，查表得系数 A=126-103故取，实取d=110mm。应当指出，当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。对于直径d100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。然后将轴径圆整为标准直径。由于设计的搅拌轴与减速机之间的联接是靠花键实现的，强度削弱比较明显，因此需要增大轴径。可以扩大搅拌轴外径d=1101.07=117.7。故最终确定的搅拌轴型材直径d=120mm；由于搅拌轴被设计成截面为方形的轴，因此与搅拌臂的安装固定有以下两种形式：图3.6 a）直角固定 b）对角固定直角固定与对角固定有各自的特点，同时它们的抗弯截面模量W不同，对于直角固定搅拌臂的轴，W=/6；对于对角固定搅拌臂的轴，W=/8.5。由于W越大，轴所需要的尺寸相对减小，因此本次设计选择对角固定的方案。通过经验公式可知：（无倒角轴=1；有倒角轴=1.2） （3.26）其中-四边形轴的惯性矩，通过计算可确定四边形轴边长a=95.96mm，故a取为100mm。（2）由于已经计算出搅拌器壳体长=1.16，因此搅拌轴两个支撑点之间的距离可确定为1.6m。3.3.4搅拌轴的挠度计算与校核搅拌轴具有两种载荷，一种是搅拌叶片楔住骨料受载，另一种是所有搅拌臂、搅拌叶片的均匀受载。当骨料楔在叶片和搅拌器衬板之间的缝隙里时，搅拌轴的工作条件最为恶劣，驱动电机的全部功率将由一个叶片承受。由集中作用力产生的挠度的计算如下： （3.27）式中：-集中作用力，（kN） （3.28）P驱动机的功率（kW）；功率系数，取1.2；叶片半径（m）；搅拌轴的旋转角速度（r/s），=0.105n（n为转轴转速，r/min）；E钢的弹性模量，（MPa）；轴支承间的距离（m）；自轴两支承到受载叶片固定中心的距离（m），当叶片对数为奇数时， （3.29）当叶片对数为偶数时， （3.30）四边形轴的惯性矩， （3.31）B叶片宽度（m）；相邻叶片的间隙（m）。搅拌轴的挠度不应大于许用挠度，即 （3.32）搅拌轴的许用挠度一般取f=0.001（m）。 （3.33）通过计算得相关数据如下：P=22（kW）； =1.2； =0.49（m）；=2.856（r/s）； E=205（GPa）；=1.2（m）；b=（0.42-0.57）=0.21-0.28（m），取0.245m；（kN）；f=0.0011.2=（m）。由于：，满足挠度要求，故挠度校核合格。3.3.5搅拌轴按弯扭合成强度条件校核在考虑搅拌臂固定方式的情况下，还应该对搅拌轴进行弯扭合成强度校核，搅拌臂的固定方式有直角固定和对角固定两种方式。这里选择比较通用的对角固定。由上面的计算可知，集中作用力（kN）。由于正常情况下骨料不会楔在叶片和搅拌器衬板之间的缝隙里，因此集中作用力需要平均分配在搅拌轴上，考虑到每个搅拌叶片对搅拌轴的转矩可以抵消，因此这里不需要单独列出来，只需要考虑由减速机传递给搅拌轴的转矩。（1）由于每个搅拌臂和搅拌叶片的结构相同，因此作用在搅拌轴上的竖直分力均相等，考虑到相邻叶片间隔较近，因此可以将集中作用力等效均分到搅拌轴的四点作用处，故（kN）；(kN)。（2）； ；T=7722（N.m）。图3.7 搅拌轴弯扭应力图（3）已知轴的弯矩和扭矩后，可以针对某些危险截面（即弯矩和扭矩较大而轴径可能不足的截面）做弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力： （3.34）通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭转切应力则常常不是对称循环变应力。为了考虑两者循环特性不同的影响，引入折合系数，则计算应力为： （3.35）式中的弯曲应力为对称循环变应力。当扭转切应力为静应力时，取0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时，取0.6；若扭转切应力亦为对称循环变应力时，则取=1。对于直径为d的圆轴，弯曲应力为，扭转切应力，将和代入上式，则轴的弯扭合成强度条件为： （3.36）式中：轴的计算应力（MPa）； M轴所受的弯矩（N.mm）； T轴所受的扭矩（N.mm）； W轴的抗弯截面系数（）； 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力。（4）通过计算得：M=（N.mm）；由于扭转切应力为静应力，取0.3；T=（N.mm）；直角固定W=/6，故W=166667（）。材料选择45钢，经过调制处理，通过查表得：=60MPa。则：。故搅拌轴弯扭合成强度校核合理，搅拌轴达到弯曲应力要求。3.4搅拌臂设计3.4.1搅拌臂尺寸参数计算（1）搅拌臂截面设计成圆形，这样搅拌臂的抗弯截面系数比较大，从而可以减小尺寸，节省材料，并且降低了搅拌机的整机质量。对于材料的选择，考虑到搅拌臂承受较大的载荷，另外转速较低因此冲击不大，所以选择40。（2）搅拌臂的危险截面是在由桨臂过渡到桨臂股的地方，该处的弯矩（kN.m）为： （3.37）式中：桨叶外缘到桨臂危险截面处的距离（m）。搅拌臂的弯曲应力（MPa）为： （3.38）由于桨臂截面为圆形，其抗弯截面模量和危险截面的直径可由下式确定： （3.39）因此： （3.40）式中：桨臂的许用弯曲应力（MPa），查资料得=70通过计算得：，即搅拌臂直径为54mm。由于以上计算比较保守，实际生产设计中从减轻重量、节省材料的角度出发，搅拌臂直径选取为45mm也能达到要求，而且应用广泛。3.4.2搅拌臂排列关系单轴搅拌臂排列形式取决于其上相邻两个搅拌臂之间的相位布置，包括相邻拌臂间的相位角及其正、反排列形式。目前，用于搅拌普通混凝土的搅拌机中，比较主流的布置相位角是 90、60以及45。结合其他企业的相关产品做综合分析后确定本次设计的搅拌臂布置相位角为60。从单轴上搅拌臂的相位方向与搅拌轴旋转方向的关系来看，同一相位角在单根轴上的搅拌臂排列可以有两种形式：一种称为正排列，另一种称为反排列。其中对于正排列的规定是：当逆着混合料流动方向看，搅拌臂排列的相位方向应与搅拌轴转向相同；若顺着混合料流动方向看，二者方向则相反。相反的情况就是反排列。图3.8 单根轴上 60相位角的搅拌臂排列通过查阅资料并结合搅拌物料的实际流向情况后确定搅拌臂正排列推搅效果好。对双卧轴搅拌机来说，还应进一步分析双轴上的搅拌臂排列关系。这包括双轴上拌臂间的平行、交错相位关系以及双轴上搅拌臂正、反排列组合形式。双轴相位是指双轴上同截面搅拌臂的相位关系。目前的双卧轴搅拌机，其双轴搅拌臂布置可分为交错布置和平行布置两种形式。单轴拌臂相位角为 60的一般采用平行布置。双轴拌臂排列由其平行布置与单轴相位排列组合后各得到三种组合方式：正反排列、正正排列、反反排列。图3.9 双轴搅拌臂平行布置通过查阅相关文献资料知：双轴排列对搅拌质量有重要的影响，双轴搅拌臂之间的相位差应不小于单轴相位角，采用正正平行非连续布置对搅拌质量有很大提高。3.5搅拌叶片设计3.5.1叶片结构尺寸搅拌筒内装有两根水平配置的搅拌轴，每根轴上均装有搅拌叶片。在靠近搅拌筒两端的搅拌臂上分别装有侧叶片，可刮掉端面上的混凝土，并改变混凝土的流向。在强制搅拌的过程中，混合料的骨料常会被夹在叶片与衬板之间，轻者骨料被挤碎，增大了功率消耗和衬板磨损；重者会造成机械损坏，导致停工停产。为了防止这种情况的发生，可视骨料粒径的大小合理调整叶片与衬板之间的间隙。其合理值应小于粗骨料的最小粒径，而大于细骨料的最大粒径。一般宜控制在3-5mm。根据目前国内外卧轴式搅拌机叶片结构型式看，广泛采用铲片式，就单个叶片来说，它是一个平板，他通过搅拌臂与轴形成一体，使全部叶片呈螺旋线分布，叶片间没有直接联系，因而这种化整为零的结构方式具有很突出的优点。它使得叶片的加工安装非常方便，从而代替了加工安装要求高的螺旋带叶片。叶片个数n对物料的宏观均匀与微观均匀都有影响。叶片个数n不能太多，它有一个上限，太多则使物料的传输距离加长，搅拌叶片越多，使石料被挤碎的可能性增大，这将影响到骨料的级配精度。叶片个数也不能太少，它有一个下限，若叶片个数n过少，叶片推进的物料进入下一个叶片的拌和区域减少，宏观循环运动减弱，并且叶片个数n过少，减少物料相互作用的次数，减少搅拌叶片对物料的剪切作用，物料的微观均匀作用减弱，影响搅拌质量。目前大部分厂家生产的搅拌叶片都采用28的形式，从实际应用以及技术的成熟度综合分析，我所设计的搅拌叶片采用比较主流的28形式，其中叶片为高强度抗冲击耐磨铸铁，正常生产时能达到3700罐/次，其性能指标符合JG/T5045.193规定(HRC58，冲击值5.0N.M/mm2，抗弯强度600N/mm2)。参考国内有关资料， 搅拌叶片几何尺寸按如下公式计算：（1）搅拌叶片的宽度w w=(0.42-0.57)R（m） （3.41）（2）叶片高度b b=(0.6- 0.8)w（m） （3.42）式中，R为叶片的最大旋转半径。3.5.2叶片安装角当叶片在搅拌中运动时，在叶片前面将形成密实的核心，并使混合料沿该密实核心的侧棱发生移动。若桨叶安装角=0时，则发生横向(径向)循环的搅拌，而无纵向(轴向)循环的搅拌。若=55时，则在桨叶的表面上不形成密实的核心，此时，混合料主要的顺转轴搅拌，横向循环将是微量的。若桨叶对转轴安装成某一角度时， 可以 图3.10 桨叶安装角计算简图使混合料既发生纵向循环，又发生横向循环，搅拌是强烈的，则此角将为最佳的安装角。桨叶纵向搅拌强度系数 KpR，为密实核心两侧棱在转轴上的投影差与桨叶在同一转轴上的投影之比： （3.43）叶片横向搅拌强度系数（Kp）是0 时密实核心横截面积与=0时密实核心最大面积之比： （3.44）为了用密实核心的参数来表示系数KpR和Kp，可以研究图（3.10）中所示的计算简图，其中ABC为密实核心的横截面。图（3.10）中，为叶片与转轴之间的夹角，是密实核心侧棱与转轴之间的夹角，180-2表示密实核心的顶角。令b为桨叶AC的宽度，此时从ABC中，得b0=bcos ；b2=BCcos；b1=b0-b2=bcos-BCcos从BDC中得DC=Bsin，而从ADC中得：DC=ACsin(-)此时 （3.45）从上式得：混合料的外层仅沿密实核心的侧棱，即沿AB和BC搅拌。此时，桨叶相对搅拌能力或搅拌系数将为（3.46）为了确定0时的密实核心横截面积，必须确定ABC的底边AB和高DC。根据正弦定理得令ABC的高DC为h，则h=ACsin(-)=b sin(-)，核心截面积为： （3.47）替换上式中正弦角的和与差，得 （3.48）用正弦和角替代余弦角得 （3.49）密实核心最大横截面积为 (3.50)桨叶横向搅拌混合料的强度系数 （3.51）分析上式后可以得出结论，当角达到角值时，桨叶纵向搅拌系数将趋近于1（最大值）。当=0时，从式中可以看出，横向搅拌系数接近于1。由于两个系数同时对混合料循环强度的影响，因此轴上的桨叶必须按一定的角度安装，以便使混合料的总循环强度系数K0为最大值，它等于纵向循环系数和横向循环系数的乘积（K0= KpR Kp）： （3.52）把上式对角取一阶导数，并使之等于零，可以求得桨叶的安装角 （3.53）在上式中只有当：时，该式才能成立。经整理后得 （3.54）分析所得公式表明，当=5570时，角=3140。当=45时，横向循环速度较小，而纵向循环速度较大，这仅对长搅拌器是合理的，其搅拌壳体长lk和宽bk之比大于1(lk /bk1)。因此搅拌叶片的安装角=45。3.6密封与支承结构的设计支撑装置主要是支撑搅拌轴正常工作，考虑本次设计采用底开门的卸料方式，所以此支承与传统支承不一样，先把筒体固定在底座上，而把两根轴通过轴承支承在筒体上。3.6.1密封装置设计对于双卧轴混凝土搅拌机，搅拌轴必须采用轴端密封，因工作时主轴完全浸没在摩擦能力很强的砂石水泥材料中，如果没有行之有效的轴端密封措施，主轴轴颈和轴承会很快被磨损毁坏。常见的密封装置为浮动环密封，如图所示。其工作原理是：用压盖7、耐磨橡胶圈6和旋转圈5构成第一道密封。为防止砂浆浸入缝隙B，需由注油孔B向内腔注入压力油脂，至B缝中有少量挤出为止，用油脂外溢来阻止砂浆浸入。第二道密封由静环2、动环3和O形密封圈组成，即浮动环密封。浮动环组件借助O形圈的弹性保持一定压紧力和磨损后的间隙补偿，要求轴承座8和静环2的加工安装尺寸具有一定精度，轴向误差不大于0.5mm，并由孔A注入润滑油脂。浮动环为粉末冶金专用件，密封面经研磨加工。最后由两只相对安装的J型骨架密封9组成第三道密封，以有效的隔离浮动环腔内不太洁净的油脂，使其不致进入轴承。这种密封装置设置了三道密封，在使用得当的情况下，完全可以有效地防止水泥浆浸入轴承。另外浮动密封是经过实践证明了的被公认是较理想的密封，经工业考核证明效果很好，本机即采用这种密封。A-润滑油孔 B-封浆油孔 B-缝隙1- 主轴；2-静环；3-动环；4-O形密封圈；5-旋转圈；6-耐磨橡胶；7-压盖；8-搅拌槽；9-轴承座；10-J形骨架密封图3.11 浮动密封3.6.2轴承的设计与校核双卧轴式搅拌机工作时，在搅拌主轴上作用有弯矩、扭矩和轴向力。其中扭矩从减速机传递过来，弯矩与轴向力由搅拌轴两端的支承平衡。为了使搅拌机工作良好，就需要对支承部分的轴承进行选择和校核。（1）轴承支承的方案选择：（a）如图所示推力轴承将平衡作用在搅拌轴上的轴向力，调心轴承承受弯矩引起的支座反力，最终传递到支座上。从图中可以看到，搅拌轴支承在轴承支架上。1.调心轴承 2.支座 3.推力轴承 4.浮动密封 5.搅拌筒法兰图3.12 轴承支承（a）（b）在某些搅拌机的设计中，搅拌轴支承在搅拌法兰中，然后搅拌筒法兰再支承在轴承支架上。下图为这种轴端支承方式示意图。1.搅拌筒法兰 2.浮动密封 3.推力轴承 4.支座 5.调心轴承图3.13轴承支承（b）（c）采用一组双列滚子调心轴承这一方案是可行的。下图即是采用这种方案设计的某种轴端支承。1.调心滚子轴承 2.支座 3.搅拌筒法兰 4.浮动密封图3.14 轴承支承（c）前两种支承方法除了搅拌轴支承方式不同外，都采用了双列滚子调心轴承与推力轴承组合的支承形式，这也是当前在双卧轴搅拌机支承中普遍采用的形式。但是 ，这种支承形式没有充分利用双列滚子调心轴承的性能。双列滚子调心轴承是一种承载力大的调心轴承，它广泛应用在承受冲击或难免同心误差和挠曲较大的支承部位，在承受径向荷载的同时，又能承受一定的轴向荷载。第三种支承方式为单一的支承形式，即径向荷载和轴向荷载统一由双列滚子轴承来承担。采用这种方案不仅简化结构，缩小了轴向尺寸，同时也便于安装调试及维修工作。因此本次设计选择这种支承方案。（2）轴承的计算与校核根据工作条件：轴运转中受到中等冲击载荷，正常工作温度，寿命为三年(一年按300天计算)，脂润滑，决定选用调心滚子轴承。最终设计的搅拌轴经过加工后轴承支撑端直径d=120mm。根据机械设计课程设计手册第三版，可选22324轴承，其基本额定动载荷 Cr=520kN ，基本额定静载荷 Cor =688kN;计算系数为e=0.34， Y1=2.0，Y2=3.0，Y0 =2.0。轴承径向载荷=9.43（kN）；轴承轴向载荷主要是由于混凝土对叶片的推动产生的，因此结合驱动力的计算公式可知： （3.55）式中：液体的密度，kg/m3； v固体的运动速度，m/s；F固体在垂直于速度方向平面内的投影面积，即阻力作用的正面积，m2。g=9.81m/s2。故=16009.81（0.20.12）0.152=8.5（kN），故轴向力=8.5（kN）。求比值： =0.9e （3.56）初步计算当量动载荷P： （3.57）查表可得：=1.2，X=0.67，Y=3.0。故求得=1.2(0.679.43+38.5)=38.18(KN)。验算 22319轴承的寿命： （3.58）=330024=2.10 （3.59）由于，因此校验合格，故所选的22324轴承能够达到设计要求。第四章 传动系统设计传动路线：电动机小皮带轮大皮带轮减速机花键轴搅拌轴，其中在两个大皮带轮之间有联轴器联接，起到同步作用。图4.1 传动系统4.1电动机确定4.1.1电动机功率计算公式电动机的功率主要与强制式混凝土搅拌机的搅拌功率有关，精确地描述混凝土拌合物的搅拌运动与受力状态，从而精确的计算出强制式搅拌机的搅拌功率是十分困难的，从工程应用的观点来看也无多大必要，因此对于电动机的选型主要是将设计计算与多数企业实际所选电机结合起来，争取达到最好的设计效果。铲片式双卧轴强制式搅拌机轴上功率的计算： （4.1）式中：P-搅拌机轴功率（kW）； n-搅拌轴的转速（r/min）； -搅拌系统传动总效率，一般取0.86； M-叶片工作的阻力矩（N.m）式中M=K（Lbrsin+ZHBsinR）； L侧叶片高度（cm）； a-侧叶片宽度（cm）； r-侧叶片中径（cm）； -侧叶片与搅拌轴径向夹角；Z-同时参加工作的叶片总数；H-叶片高度（cm）；B-叶片宽度（cm）；-叶片中径上螺旋角；R-叶片中径（cm）；K-阻力系数（N/cm2）。阻力系数K是叶片线速度v的函数，对于双卧轴搅拌机而言，线速度较低，故可以取K=7-9。经验表明，在叶片线速度大于1.5m/s，搅拌干硬性混凝土时取较大值；反之取较小值。电动机的功率计算： P=P （4.2）式中：-电动机容量储备系数，一般取=1.1-1.25； P-搅拌机轴上功率（kW）。4.1.2部分厂家同型号搅拌机所选的电动机表4.1 不同厂家JS1000搅拌电机企业烟台科利夫建筑机械有限公司方圆集团FJS1000-3.8方圆集团JS1000-3.8青州市宏德机械制造有限公司河南荥阳天明机械设备厂搅拌电机型号Y200L1-6Y2-200L2-6EY225S-4Y225S-4Y2255-4搅拌电机功率（kW）218.5222373737搅拌电机转速（r/min）9709701480148014804.1.3电动机参数本搅拌机采用两台电机，两个齿轮减速器，各自驱动一根搅拌轴进行工作，并在两个大带轮间安装一个同步联轴器，通过双十字轴联轴器的作用强制保证两个搅拌轴同步运转。根据国家标准强制式双卧轴搅拌机的基本参数（GB/T 9142-2000）规定，JS1000型双卧轴混凝土搅拌机搅拌额定功率为37kW，因此所选的电机总功率不得低于37KW。由于搅拌机在搅拌混凝土时实际情况复杂，目前尚无完整的资料和完善的计算方法确定搅拌功率。这里可以根据上面所列的经验计算公式以及多数厂家生产同型号搅拌机所选的电机的列表，通过类比法来确定JS1000搅拌机的搅拌电机型号。根据我国电动机功率系列，另外为了能与传动方案合理匹配，最终确定电动机参数如下：表4.2 电动机参数电动机型号额定功率（kW）满载转速（r/min）额定转矩（kN.m）最大转矩（kN.m）质量（kg）Y180L-42214702.02.2190表4.3 电动机结构参数电动机型号机座中心高电动机级数机座形式Y180L-41804L-长机座由以上条件可计算电动机轴转矩： （4.3）4.1.4电动机底架的设计为了防止皮带过松而引起皮带打滑现象，皮带设置张紧装置。由于移动电机比较困难，所以本设计采用不直接移动电动机的位置来实现皮带的张紧。电机的底架由两根角钢焊接与底架槽钢上，角钢长度为490，电机底板长450，宽度为300，将电机底板焊接在底架上，电动机底板上开四个槽，电动机可通过在槽中的移动来实现皮带的张紧。在电动机底板上焊接固定两个螺母，要移动电机时，首先将法兰上的螺母拧松打开放松螺母，旋转调节螺钉，调节螺钉将会顶这电动机移动，将电动机移动到所需位置时，拧紧放松螺母，再拧紧法兰上的螺母，抵紧电机，以防止电机的移动。4.2传动比分配4.2.1总传动比带传动传动比：传动比过大，会减小带轮的包角。当带轮的包角减小到一定程度时，带传动就会打滑，从而无法传递规定的功率。因此，带传动的传动比一般为i7，推荐值为i=2-5，从传动系统传动路线总体分析确定i=2。4.2.2减速机的传动比减速机传动比由总的传动比以及带传动比确定，计算如下：4.3减速机的选型（1）减速机选型准则：所选减速机选材精良，制造精细，运转平稳，噪音低，承载能力大，具有较高的抗冲击能力，使用寿命长并且减速机结构紧凑，体积小，整机重量轻，造型美观，输出采用空心轴渐开线花键联接，卧式安装采用法兰式，安装方便，可靠。（2）根据已知条件，可以计算出减速机输出轴上的转矩：（N.m），考虑到传动效率，减速机实际输出的转矩要小于7722（N.m）。查阅相关资料最终确定JS1000型搅拌机可配置输入功率22kW，减速比i=25.5，额定输出转矩8000N.m的减速机。减速机的选型表示方法如下图：图4.2 减速机型号标定最终确定的减速机型号：JSJ1.0-B-F-RL减速机选择如下图的法兰安装形式：图4.3 法兰安装4.4联轴器选型联轴器主要用来连接两个大带轮轴，使两个搅拌轴能够同步，同时还有准确定位的作用。这种联轴器要能够补偿两轴的相对位移，因此具有挠性。目前常见的挠性联轴器主要有以下几种：十字滑块联轴器、滑块联轴器、十字轴式万向联轴器、齿式联轴器以及滚子链联轴器。十字滑块联轴器一般用于转速n250r/min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。滑块联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有弹性，故具有较高的极限转速。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，但只适用于小功率的场合，因此这里不选滑块联轴器。齿式联轴器能传递较大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高，但质量较大，成本也较高，在重型机械中应用广泛，这里也不适宜选齿式联轴器。滚子链联轴器的特点是结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易，价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但由于链条的套筒与其相配件间存在间隙，因此不宜用于逆向传动、启动频繁的传动，同时由于受离心力的影响也不宜用于高速传动。本次设计选用十字轴式万向联轴器，这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角最大可以达到35-45），而且在机械运转时，夹角发生改变仍然可以正常转动；但当过大时，传动效率会显著下降。这种联轴器的缺点是：当主动轴的角速度为常数时，从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内（）变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，需要将十字轴式万向联轴器成对使用。但应注意安装时必须保证轴、轴与中间轴之间的夹角相等，并且中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。这样就可以得到。这种联轴器的材料多选用合金钢，以获得较高的耐磨性及较小的尺寸。另外这类联轴器结构紧凑，维修方便，而且小型的十字轴式万向联轴器已经标准化，可以按照标准选用。因此选用十字轴式万向联轴器是合理的，同时根据以上分析，为了改善附加动载荷，本次设计选择双十字轴式万向联轴器。图4.4 十字轴式万向联轴器4.5 带传动的设计计算4.5.1带传动类型确定带传动是一种挠性传动，带传动的基本组成零件为带轮（小带轮与大带轮）和传动带。当主带轮1转动时，利用带轮和传动带间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带2传递给从动带轮3.带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉和缓冲吸振等特点，因此本次设计传动系统中采用带传动的方案，这样对带传动的设计计算也就意义重大。1-小带轮 2-传动带 3-大带轮图4.5 带传动按照工作原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在摩擦型带传动中，根据传动带的横截面形状的不同，又可分为平带传动，圆带传动，V带传动和多锲带传动。由于V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动式V带的两个侧面和轮槽接触。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已经标准化，因此选择V带作为传动带是合理经济的决定。4.5.2.V带的设计计算确定计算功率 =P （4.4）式中：-工作情况系数； P-所需传递的功率（kW）。计算得=1.122=24.2（kW）选择V带的带型根据由机械设计图8-11选择C型。确定带轮的基准直径并验算带速v1）初选小带轮的直径：由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径=200mm。2）验算带速v：按下式验算带速v （4.5）因为5m/sv30m/s，故带速合适。计算大带轮的基准直径：确定V带的中心距a和基准长度1）初选中心距a的确定：0.7（+）2(+)，综合分析确定=1.2（+）=720mm2）由下式计算所需的基准长度：2=2720+=2396mm由表8-2选择带的基准长度=2240mm。3）按下式计算实际中心距a mm （4.6）中心距的变化范围为608.4-709.2mm。验算小带轮上的包角180-（-）=162.0990 （4.7）计算带的根数z计算单根V带的额定功率由和查表8-4a得=5.84（kW） 根据i=2和C带型，查表8-4b得=1.27（kW）。查表8-5得=0.95，查表8-2得=0.91，于是 （4.8）计算V带的根数z （4.9） 取皮带数4根。确定带的初拉力： （4.10）对于新安装的V带，初拉力为1.5；对于运转后的V带初拉力为1.3。计算带传动的压轴力：=24391.9sin81=3096.6N。 （4.11）第五章 上料与卸料系统5.1上料系统工作原理上料系统由卷扬机构、上料架、料斗、进料料斗、滑轮等组成，工作时制动电动机通过减速器带动卷筒转动，钢丝绳经过滑轮牵引料斗沿上料架轨道向上爬行。当爬升到一定高度时，料斗门上的一对滚轮进入上料架水平岔道，斗门自动打开，物料经过进料漏斗投入搅拌罐内。为保证料斗准确就位，在上料架上装有限位开关。上限位有两个限位开关，分别对料斗起安全保护作用；下限位开关设有一个，在上料架的横梁上，当料斗下降至地坑底部时，钢丝绳稍松。弹簧杠杆机构使下限位开关动作卷扬机自动停车。制动电机可保证料斗在满负荷运行时，可靠地停留在任意位置。制动力矩的大小，由电机后座的大螺母调整。 1.滑轮2.料斗3.进料料斗 4卷扬机构5.上料架图5.1 上料机构5.2上料系统结构设计5.2.1卷扬机构上料方式确定为卷扬电机+提升斗的方式，目前大部分厂家选用的卷扬电机的型号已经统一，而且能够达到搅拌机的性能要求，因此选择同型号的卷扬电机是能够满足设计要求的。卷扬电机型号：YEZ160S-4；卷扬电机功率：15kw；料斗提升速度：21.9m/min。5.2.2上料架结构斜置角度为600，它是综合考虑了上料架的位置及搅拌筒衔接，而且考虑底架的宽度不能超过规定的长度及上料架的宽度，行程等综合因素后得出的。上料架的上料轨道（下料轨道）为槽钢，滚轮的上滚轮置于槽钢内侧，而下滚轮置于槽钢外侧，这样可保证料斗上下安全平稳。考虑到导向滑轮在靠近槽钢的边缘安装的原因，由于导向滑轮组的存在，如果将上料架和底架以三面角钢联结形式焊接与底架上来实现是不可能的。所以采用侧面焊接的方式，另外一面可以连接在搅拌装置上面这样使卸料稳定平稳。5.2.3料斗结构 贮料斗的形状有很多种，其中以矩形、正方形、八角形和圆形最为普遍。本次设计从加工工艺方面考虑选择正方形贮料斗。贮料斗柱体部分的平面尺寸及高度是根据贮料量的大小来确定的。而底部椎体部分则是根据能沿锥体部分自由滑下，不致滞留形成死角这一要求来进行设计的。在卸料口中心线不与柱体部分中心线相重合的情况下，锥体各个方向上的锥底角大小不相同，如图所示为最大锥底角，而为最小锥底角。因此，对于正方形贮料斗应使： （5.1）式中：物料与斗壁之间的摩擦角。在向贮料斗内装料时，因为受休止角影响，所以贮料斗的实际容量小于几何容量。如图所示在ab线以下物料充满了贮料斗，在ab线以上则只能利用一部分。图中决定ab线位置的h可由下式求得： （5.2）图5.2 料斗几何尺寸式中物料的动休止角。料斗卸料口的尺寸需要根据卸料能力确定，而卸料能力按下式计算：V （5.3）式中：V料流速度（m/s）； 垂直料流方向的实际出口面积（m）； 物料的堆积面积（t/m）。关于，当物料粒度较大时，实际出口面积小于卸料口面积。当卸料口边长为b时，则实际出口直径为b-a，其中a为物料的粒度；关于V，下图给出了当卸料口位于贮料斗底部和侧面时料流的情况，物料流出的速度按下式计算：首先求出该物料卸出时的“极限水力半径”： （5.4）表5.1 有关松散物料的性能参数表材料名称参数（kN/m）水泥130.41404535砂（干）180.37325030砂（湿）160.9635卵石19454030碎石20454536通过计算可得：=0.221 卸料口的水力半径，对于正方形卸料口=B/4，B是正方形边长。为了使卸料过程不产生拱塞现象，卸料口的尺寸必须满足下式： =0.081 （5.5）因此可取0.2（m）；故正方形卸料口边长B=0.8（m）。图5.3 卸料口料流情况对于正方形卸料斗，由于：，则： （5.6）通过计算得：卸料能力：=36000.720.01442=74.6（t/h）为简明起见，料斗设计参数现列表如下：表5.2 料斗设计参数料斗参数e（mm）H（mm）（）（）B（mm）b（mm）V（m/s）（mm）Q（t/h）10036378698002000.721440074.65.2.4台板台板是供操作人员站立和行走的，所以采用防滑的花纹钢板设计台板。由机械设计手册选用国标GB/T 3277-1991。5.3卸料系统工作原理卸料系统是由料门、密封调节板、液压油缸、液压油泵、限位接近开关等部分组成。自动运行时，一般设置全开、全关、半开三种状态。便于控制卸料流速。卸料门采用进口液压系统驱动，与传统的气动形式相比具有结构紧凑，动作平稳，开门定位准确，能手动开关门等特点，油泵系统产生的高压油通过控制系统，经高压油管作用到油缸，驱动卸料门的开关，通过调节卸料门轴端接近开关的位置和电控系统共同使用，可以实现卸料门的开门到位的任意调
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